УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ РАСТЯЖЕНИЕМ ШТАНГ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ РАСТЯЖЕНИЕМ ШТАНГ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ


RU (11) 2205083 (13) C2

(51) 7 B21D3/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001121415/02 
(22) Дата подачи заявки: 2001.07.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.07.30 
(45) Опубликовано: 2003.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2058846 C1, 27.04.1996. SU 811570 A2, 15.08.1991. DE 2523406 A1, 16.12.1976. FR 2429626 A1, 29.02.1980. 
(71) Заявитель(и): ООО "Независимая научно-техническая компания "Нефтепромдиагностика" 
(72) Автор(ы): Требин А.Г.; Добрынин С.Л.; Шариков Г.Н. 
(73) Патентообладатель(и): ООО "Независимая научно-техническая компания "Нефтепромдиагностика" 
Адрес для переписки: 443071, г.Самара, Волжский пр., 33, кв.105, Е.Я.Эберлин 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ РАСТЯЖЕНИЕМ ШТАНГ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ 

Изобретение относится к оборудованию для изготовления и ремонта штанг глубинных насосов и может быть использовано в промышленности нефтяного машиностроения и ремонтных цехах нефтедобывающих предприятий для механизированной правки новых или бывших в употреблении насосных штанг. Технический результат - возможность измерения усредненного по сечению предела текучести металла штанги и классификация штанг по данному показателю. Устройство для правки растяжением штанг глубинных насосов содержит установленные на станине силовой цилиндр, подвижный и неподвижный захваты, каждый из которых имеет на конце наконечник, снабженный резьбой для соединения со штангой, датчик перемещения, шток которого связан с плунжером силового цилиндра, реле давления, счетчик расстояния и блок управления подачей рабочей жидкости в силовой цилиндр. Устройство дополнительно снабжено измерителем давления, подключенным к трубопроводу силового цилиндра, компаратором, устройствами индикации и маркировки штанг по категориям прочности, причем первый и второй входы компаратора подключены соответственно к выходам измерителя давления и счетчика расстояния, а устройства индикации и маркировки связаны с соответствующими выходами компаратора. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к оборудованию для изготовления и ремонта штанг глубинных насосов, далее насосных штанг, и может быть использовано в промышленности нефтяного машиностроения и ремонтных цехах нефтедобывающих предприятий для механизированной правки новых или бывших в употреблении насосных штанг.

Известно устройство для правки изделий растяжением, содержащее неподвижную и подвижную каретки с захватами для концов изделия, нагружающее приспособление, датчик контроля величины удлинения изделия и блок управления (см. патент РФ 2049572, МПК В 21 D 3/12). Однако данное устройство не обеспечивает необходимого качества правки.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для правки растяжением штанг глубинных насосов, включающее установленные на станине силовой цилиндр, подвижный, связанный с силовым цилиндром, и неподвижный захваты, снабженное системой управления величиной вытяжки штанг, которая содержит датчик перемещения, реле давления, счетчик расстояния и блок управления подачей рабочей жидкости в силовой цилиндр (патент РФ 2058846, МПК В 21 D 3/12). Основной недостаток данного устройства заключается в том, что отсутствует информация о прочности выпрямленных штанг, необходимая в дальнейшем при компоновке колонны насосных штанг.

Задачей заявляемого изобретения является создание оборудования для правки штанг, обеспечивающего в процессе правки измерение основного показателя прочности - усредненного по сечению предела текучести металла штанги, и классификация штанг по данному показателю.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для правки растяжением штанг глубинных насосов, содержащее установленные на станине силовой цилиндр, подвижный, связанный с силовым цилиндром, и неподвижный захваты, каждый из которых имеет резьбовые наконечники для соединения со штангой, датчик перемещения, подвижный шток которого с метками расстояния жестко связан с плунжером силового цилиндра, реле давления, подключенное к одному из трубопроводов силового цилиндра, счетчик расстояния и блок управления подачей рабочей жидкости в силовой цилиндр, выход которого связан с исполнительным механизмом, при этом выходы датчика перемещения и реле давления подключены к входам счетчика расстояния, выход которого соединен с входом блока управления, в отличие от прототипа дополнительно снабжено измерителем давления, подключенным к трубопроводу силового цилиндра, компаратором, устройствами индикации и маркировки штанг по категориям прочности, причем первый и второй входы компаратора подключены соответственно к выходам измерителя давления и счетчика расстояния, а устройства индикации и маркировки связаны с соответствующими выходами компаратора.

Получаемый при использовании предлагаемого устройства технический результат заключается в том, что величина давления в силовом цилиндре, измеренная в момент окончания процесса вытяжки, используется для определения и индикации группы прочности штанги и маркировки ее в соответствии с данной группой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена диаграмма растяжения штанги, на фиг.2 - общий вид устройства. Фиг.1 поясняет принцип определения прочности штанги при ее растяжении. Для наглядности диаграмма построена для сечения, по которому должен произойти обрыв штанги, если последнюю тянуть до обрыва. При правке штанга вытягивается на заведомо меньшую величину. Поэтому практический интерес представляет начальный участок диаграммы, справедливый для любого сечения тела штанги. Растяжению штанги до точки А1 (кривая 1) соответствует упругая деформация с относительным удлинением упр. Пластической деформации с относительным удлинением пл соответствует отрезок кривой А1-В1. В процессе пластической деформации материал штанги упрочняется. Предел текучести (усредненный по сечению) возрастает от величины т1 в точке А1 до т2 в точке В1. Величина т2 связана с давлением Рц в рабочей полости гидроцилиндра в момент окончания правки следующим соотношением:

т2 = PцFц/Fшт,

где Fц - площадь свободного сечения штоковой полости силового цилиндра, a Fшт - площадь сечения тела штанги.

Если теперь разгрузить штангу, а затем вновь ее растянуть, то процесс пластической деформации для выправленной штанги начнется с точки А2 (кривая 2), а предел текучести штанги в момент начала пластической деформации будет равняться т2. Таким образом, для того чтобы определить предел текучести выправленной штанги т2, достаточно измерить давление Рц в силовом цилиндре в момент окончания правки, а для того чтобы отнести штангу к той или иной группе прочности, необходимо сравнить это давление с диапазоном аналогичных давлений, заранее определенным для штанг каждой из групп прочности.

Заявляемое устройство включает станину 1, силовой цилиндр 2, подвижный захват 3, закрепленный на плунжере цилиндра 2, и неподвижный захват 4. Захваты 3 и 4 имеют на концах наконечники 5, 6, снабженные резьбой для соединения со штангой 7. Силовой цилиндр 2 и неподвижный захват 4 соединены со станиной 1 посредством шаровых шарниров 8, 9. Устройство снабжено системой управления длиной вытяжки и определения группы прочности штанги, включающей счетчик 10 расстояния, соединенный с датчиком 11 перемещения, и реле 12 давления. Шток 13 датчика 11 жестко связан с плунжером 14 силового цилиндра 2 и снабжен метками, считываемыми датчиком 11. Сигналы прохождения меток через датчик 11 суммируются счетчиком 10, включаемым от реле давления 12. Сигналом со счетчика 10 приводится в действие блок 15 управления подачей рабочей жидкости в силовой цилиндр 2. Выход счетчика 10 подключен также к компаратору 16, второй вход которого подключен к измерителю 17 давления рабочей жидкости. Выходы компаратора 16 подключены к устройствам 18, 19, 20 индикации группы прочности и устройствам 21, 22, 23 маркировки. Устройства 18, 19, 20, в частном случае, могут представлять собой световые табло, а устройства 21, 22, 23 могут быть выполнены в виде краскоотметчиков. Измерителем 17 давления может быть контактный манометр или датчик давления, преобразующий давление жидкости в унифицированный токовый сигнал.

Устройство работает следующим образом. Штангу 7 свинчивают с резьбовыми концами 5, 6 захватов 3, 4, после чего включают подачу рабочей жидкости в штоковую полость силового цилиндра 2. Далее происходит сначала упругая деформация, сопровождающаяся повышением давления в цилиндре, а затем пластическая деформация. После того, как давление достигнет величины, близкой к началу пластической деформации, задаваемой уставкой Рвкл реле 12 давления, последнее включает счетчик 10 расстояния, сигналом которого по достижению заданной величины вытяжки с помощью блока 15 прекращается подача рабочей жидкости в силовой цилиндр 2. Одновременно сигнал со счетчика 10 поступает на вход компаратора 16. В момент поступления сигнала от счетчика 10 компаратор 16 сравнивает величину давления Р в рабочей полости силового цилиндра, измеренную блоком 17, с диапазонами давления каждой из групп прочности, задаваемой уставками Pниз, Рверх. В зависимости от принадлежности штанги к той или иной группе прочности компаратор 16 включает соответствующие устройства индикации и маркировки. Например, если величина давления Р меньше или равна значению уставки Рниз, компаратор 16 включает устройство 18 индикации и устройство 21 маркировки. Если Рниз<Р<Р, то включаются устройства 19, 22. Если давление Р равно или больше Рверх, включаются устройство 20 индикации и устройство 23 маркировки.

После окончания правки растягивающую нагрузку снимают со штанги путем переключения подачи рабочей жидкости из рабочей (штоковой) полости цилиндра в холостую. При этом давление в рабочей полости цилиндра падает и система управления возвращается в исходное состояние. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для правки растяжением штанг глубинных насосов, содержащее установленные на станине силовой цилиндр, подвижный, связанный с силовым цилиндром, и неподвижный захваты, каждый из которых имеет на конце наконечник, снабженный резьбой для соединения со штангой, датчик перемещения, подвижный шток которого с метками расстояния жестко связан с плунжером силового цилиндра, реле давления, подключенное к одному из трубопроводов силового цилиндра, счетчик расстояния и блок управления подачей рабочей жидкости в силовой цилиндр, выход которого связан с исполнительным механизмом, при этом выходы датчика перемещения и реле давления подключены к входам счетчика расстояния, выход которого подключен к входу блока управления, отличающееся тем, что оно снабжено измерителем давления, подключенным к трубопроводу силового цилиндра, компаратором, устройствами индикации и маркировки штанг по категориям прочности, причем первый и второй входы компаратора подключены соответственно к выходам измерителя давления и счетчика расстояния, а устройства индикации и маркировки соединены с соответствующими выходами компаратора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru